-
Нужна помощь
Имеется пружинка с аномальной жесткостью, так что смещающая сила F пропорциональна квадрату смещения х: F= —кх^3, причем к - 1 кН/м^3. На такую пружинку подвешен грузик массой 1 кг. Определите период малых колебаний груза относительно положения равновесия
- Физика
- Контрольная работа
- Сдать до 30.11.2016 23:00
Решение задания:
-
Период колебаний = 0,44 секунд.
х0 - положение равновесия,
х - смещение относительно х0,
g - ускорение свободного падения,
m - масса маятника,
Т - период колебаний.
Решение:
Положение равновесия достигается при k(x0)^2=mg, отсюда x0=sqrt(mg/k).
Уравнение колебаний маятника возле положения равновесия
d^2(x)/dt^2=-k(x0+x)^2+mg
При малых смещениях можно пренебречь квадратом х:
d^2(x)/dt^2=-k(x0+x)^2+mg=-k(x0)^2-2kx0x+mg=-2kx0x
решение уравнения x=A*sin(x*2*pi/T+фаза),
откуда T=2*pi/sqrt(2*kx0/m)=2*pi/sqrt(2*sqrt(kg/m))=0,44 секунды
Статус задания:
Выполнена
В каталог
К моим заданиям